淺談物理實驗教學中學生研究性思維能力的培養

韓小強

摘 要：教師在物理教學中應重視和改進實驗教學，通過實驗教學培養學生的研究性思維能力，努力提高物理教學質量。

關鍵詞：物理實驗；思維能力；培養

物理是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗教學能幫助學生形成嚴密、科學的物理概念，理解和鞏固物理知識，提高學生的操作技能，培養學生觀察現象、分析問題、討論辨析疑難問題、應用物理知識解決實際問題的綜合能力，培養學生嚴肅的科學態度和研究問題的能力以及創新才能。因此，教師在物理教學中應重視和改進實驗教學，通過實驗教學培養學生的研究思維能力，提高物理教學質量。

一、通過設計學生實驗，培養學生的研究性思維能力

在學生掌握了一定物理基礎知識和基本實驗技能的基礎上，教師應根據新課程物理實驗教學的要求，有目的、有計劃地設計一部分學生實驗，要求學生按照實驗目的和要求，根據已學習過的實驗原理和方法，設計出符合要求和具有創新思路的實驗，在此過程中，物理教師應對學生的實驗方案提出具體的指導性要求，這也是對學生進行科學思維方法訓練，培養實事求是、獨立思考、開拓創新和研究性思維能力的一種有效途徑。

例如，學習了流體壓強與流速的關系后，可以給學生一個探索性的實驗題目，要求學生設計一些驗證流體壓強與流速關系的實驗方案，

學生設計實驗一：用紙做一個漏斗，準備一個乒乓球，將漏斗倒置，一只手抓住漏斗，一只手拖好乒乓球，用嘴向下吹氣的同時，放開拖住乒乓球的手，發現乒乓球會懸停在空中，不會下落。

學生設計實驗二：找一個瓶口和熟雞蛋大小相當的瓶子，用開水涮一下瓶子后迅速將開水倒掉，然后立即將熟雞蛋放在瓶口，過一會，雞蛋被吸進了瓶子，即瓶口吞蛋。

學生設計實驗三：準備兩張大小相同的紙，平行豎直放置，用嘴對著兩張紙的正中間吹氣，發現兩張紙會靠攏。

學生根據以上問題設計出具體的實驗方案，再經過教師審查，然后讓學生利用實驗室中已有的器材獨立進行實驗，實驗結束，教師及時做好總結，使學生對流速越大，流體壓強越小的理論知識得到鞏固，實驗技能迅速提高，逐步掌握設計實驗方案的要領和基本規律，提高實驗設計能力和創造才能。通過實驗設計，從中培養學生的邏輯思維能力、抽象思維能力、創新思維能力和探索性研究思維的能力。

物理是以實驗為基礎的自然科學，掌握自然科學的基本實驗方案是物理教學的重要任務，也是新課程的重要體現，項目繁多的學生物理實驗，只是前人實驗的總結，要想培養學生的探索性研究能力，必須加強和重視設計實驗教學。設計實驗教學的最大優勢在于：它體現了以學生為主體的實驗教學新模式，充分調動了學生學習掌握基本技能的積極性；體現了素質教育的新內涵，以人為本，自然和諧；體現現代教學模式下的探究性實驗原則，是一種全新的、具有開發能力和創新能力培養的新方法。中學物理中的力學原理、光學原理、電學、電磁學、機械振動、壓強及熱力學等，都能成為學生設計實驗教學的最好素材。

二、通過課外小實驗，培養學生的研究性思維能力

教學的實踐使我們深深體會到，課堂教學除了要重視學生的思維訓練、提高實驗教學質量外，還要配合新課程物理教材，倡導學生密切聯系生產、生活、建設、服務、流通等實際，深入開展力所能及的物理小實驗和利用物理知識解釋社會生產、生活中的某些物理現象，尤其是要加強物理學科與其它學科實驗的橫向聯系。這樣，一方面，擴大學生的知識面，豐富學習內容，增大思維培養空間；另一方面，通過有效的激勵與擴展，使學生的逆向思維更加趨向創新，達到課堂實驗教學所不能達到的教學效果，事半功倍。

例如，結合我校周圍棚戶區改造改擴建工程，可在學生中深入開展樓房力學結構、供水供電工程、太陽能熱水器等方面的調查和小發明、創造活動，使學生充分認識到力學原理，尤其是平衡、加固、壓力和壓強的重要性，認識到供水、供電的實際操作與設計的重要性，認識到太陽能的科學轉換與環保的重要作用。激勵學生設計、發明創造類似于平衡加固、節水和節電、用電安全、太陽能利用、綠色環保方面的小實驗、小創造，賦予實驗教學以新的內涵。

結合棚戶區改造和城市樓房的裝修工作，組織學生參觀、觀察、學習、實踐樓房裝修的技術要點，深入解釋裝修板，尤其是方木的科學利用，用物理學中的力學原理，結合拉伸、收縮、變形造成的原因以及克服的方法，嘗試技術改進與廢物利用，節約能源。進一步了解綠色、環保油漆的使用，推廣健康能源和再生能源的利用。

結合農村糧食生產的附帶原料，指導學生利用化學、生物、物理方法進行能源制造和提取實驗的設計與開發，如玉米桿制取草酸、廢物發電、制取沼氣、自制小型太陽能發電機等等，都是有效和科學的實驗課外教學好方法。

初中物理知識中的杠桿滑輪、平面鏡成像、平衡力、電動機、輸電照明、交直流轉換等知識是日常生活中十分密切的具體應

用。教師可以通過電學的學習組織學生進行安全用電條件下的小發明、小創造活動，通過自制充電器、高容量直流照明電器、自動發電器等方法，嘗試電動車自動發電、節約電能等方面的技術研究與改進；通過廢舊電池的利用和鑒別，學習電池的原理和鑒別方法，科學使用和回收廢舊電池，參與到綠色環保活動中來。

通過課外實驗活動，運用物理知識和物理原理積極開展思維活動，逐步提高學生分析問題、解決問題的能力，活躍思維，培養逆向思維，帶動創新思維的形成，從而實現創新性研究思維的培養。

參考文獻：

張肇豐.試論研究性學習[J].課程·教材·教法，2000（6）.